中国的地动仪是世界上最早的测震仪器之一，它是由东汉时期的科学家、文学家和政治家张衡于公元132年发明的。地动仪的发明不仅是中国古代科技史上的重要里程碑，也是人类文明史上的一大成就。然而，关于地动仪的发明原理为何由张衡所掌握，我们可以从以下几个方面来探讨：

首先，张衡是一位多才多艺的天才人物，他在天文、地理、数学、机械工程等多个领域都有深入的研究和造诣。他的这些跨学科的知识储备为他后来发明地动仪奠定了坚实的基础。张衡对于地震现象有着浓厚的兴趣，他通过对地震发生机制的观察和研究，逐渐形成了对地震波传播规律的认识。

其次，张衡在《灵宪》一书中详细阐述了他的宇宙理论，其中就包括了对地球运动的理解和对地震成因的解释。他认为地震是由于月球引力作用下引起的地壳变动所致。这种科学认识在当时是非常先进的，为地动仪的设计提供了重要的理论依据。

再次，张衡在地动仪设计中巧妙地运用了力学原理和杠杆系统。当某个方向发生地震时，重物会触发机关，使相应的龙头张口吐出铜球，从而指示地震的方向。这种巧妙的机械装置需要精湛的工艺水平和精确的计算才能实现，而这些都是张衡作为一位杰出的工程师所具备的能力。

最后，张衡的政治地位和社会影响力也为地动仪的发明提供了一定的保障。作为一名朝廷官员，他有条件接触到各种资源和信息，这有助于他获取建造地动仪所需的原材料和技术支持。同时，他的社会关系网也使得他能与当时的学术界保持紧密联系，这对于交流思想、验证理论和完善技术都是至关重要的。

综上所述，张衡之所以能够掌握地动仪的发明原理，是因为他拥有广泛的知识背景、深刻的科学见解、卓越的技术能力和一定的政治资源。这些因素共同促成了这一伟大发明的出现，从而使中国在地震监测技术领域走在了世界的前列。